CC BY
5
Однако оно не носит достоверного характера. У морских свинок опытных групп в отличие от контрольной наблюдается значительное снижение комплементарной активности. У животных, затравленных формальдегидом, после гипоксии титр комплемента становится равным 0,20±0,02 (Р<0,01), а у морских свинок, подвергшихся воздействию окиси углерода, — 0,17± ±0,002 (Р<0,01).
Следовательно, изолированное действие формальдегида и окиси углерода приводит к повышению иммунобиологической реактивности организма экспериментальных животных. Это проявляется в повышенной циркуляции в крови клеток белой крови, принимающих деятельное участие в иммунной защите организма. Об этом свидетельствуют данные об усилении фагоцитарной способности нейтрофилов, нх поглотительной и переваривающей функциях, динамике титра комплемента в сыворотке крови экспериментальных животных. Однако последующая физическая нагрузка (острая гипоксия — «подъем» в барокамере на «высоту» 6000 м в течение 20 мин) вызывает резкое угнетение всех изучаемых показателей у подопытных морских свинок в отличие от контроля. Это подтверждает, что напряжение иммунных сил оказывается физиологически неполноценным, быстро сменяется выраженным снижением устойчивости организма в тот момент, когда ему предъявляются повышенные требования.
Таким образом, есть основания полагать, что установленные в настоящее время среднесуточные предельно допустимые концентрации формальдегида и окиси углерода в атмосферном воздухе (является предметом наших исследований) нуждаются в корректировке с учетом их влияния на иммунную систему организма. Дальнейшие исследования в этом направлении позволят установить те концентрации химических веществ, которые не вызывают перенапряжения иммунной системы и не сказываются отрицательно на иммунном состоянии организма в целом.
ЛИТЕРАТУРА. Алексеева О. Г. — В кн.: Методы определения токсичности и опасности химических веществ. М., 1970, с. 281—286. — Курлянд-ский Б. А. — В кн.: Медицинские проблемы в связи с химизацией народного хозяйства. М., 1967, с. 52—56. — Трахтенберг И. М. Хроническое воздействие ртути на организм. Киев, 1969. — Фридлянд И. Г. — В кн.: Медицинские проблемы в связи с химизацией народного хозяйства. М., 1967, с. 57—62.
Поступила 24/11 1976 г.
IMMUNOOBILOGIC REACTIVITY OF THE BODY TO THE ACTION OF CARBON MONOXIDE AND FORMALDEHYDE IN THE ATMOSPHERE
G. /. Vinogradov, M. I. Rudnev
The work was aimed at studying the indices of the immunologic body reactivity to the action of atmospheric pollutions. Formaldehyde and carbon monoxide at low concentrations. The experiment was carried out in guinea-pigs. The finding was, that the isolated action of these substances at investigated concentrations promoted stimulation of the immunologic system: it increased the circulation of blood leucocytes, intensified the phagocytic activity of neutrophiles and raised the complement titre of the blood serum. However, the action of acute hypoxia caused considerable inhibition of all investigated indices in experimental animals in comparison with those in the control ones. This proves formaldehyde and carbon monoxide to diminish the body resistance to the action of subsequent factors.
УДК 614.777
Проф. С. H. Черкинский, канд. мед. наук В. П. Ласкина
ЗНАЧЕНИЕ ГОМОЛОГИИ ПРИ ГИГИЕНИЧЕСКОМ НОРМИРОВАНИИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ В ВОДЕ ВОДОЕМОВ
I Московский медицинский институт им. И. М. Сеченова
Актуальность прогнозирования характера биологического действия различных соединений промышленности органической синтетической химии, поступающих в окружающую среду, в современных условиях не вызывает
Сравнительная гигиеническая и санитарно-токсикологическая характеристика гомологов различных органических соединений
Гомологический ряд Члены ряда Пороговые концентрации (в мг/л) ьо„ (в мк/л) Максимальная недействующая доза (в мг/кг) Лимитирующий тест ПДК/лимнтирующий признак
органол«птиче-ский признак общесанитарный признак
I 1. Этилен 2. Пропилен 3. Бутилен 0,51/запах 0,32/запах 0,13/запах 10,0/торможение 10,0/торможение 10,0/торможение 3 750 8 500 8 750 10,0 10,0 10,0 Условный рефлекс То же » > 0,5/органолептический 0,5/органолептический 0,2/органолептический
II 1. с,-с, 2. С^о—С1в 3. С17—С20 0,07/привкус 0,038/привкус 0,026/привкус 0,5/торможение 0,5/торможение 0,5/торможение 410 786 972 1.0 1,0 1,0 Условный рефлекс Холин Эстераза 0,1/органолептический 0,04/органолептический 0,036/органолептический
III 1. Бензол 2. Толуол 3. Этилбензол 4. Пропилбензол 5. Бутилбензол 5/запах 0,67/запах 0,01/привкус 0,2/привкус 0,1/привкус 10/,0потребление 25,О/потребление 10,0/потребление 0,2/потребление 0,5/потребление 4 000 7 500 6 300 0,5 20,0 2,0 0,5 0,5 Условный рефлекс Кровь Условный рефлекс Кровь » 0,5/санитарно-токсикологический 0,67/органолептический 0,01/органолептический 0,2/органолептический 0,1/органолептический
IV 1. Метиловый спирт 2. Бутиловый » 3. Этиловый » 4. Наниловый » 50,О/запах 1, О/запах 0,1/запах 0,6/запах 2,О/потребление 5,О/потребление 0,5/потребление 0,1/потребление 4 300 12 000 40,0 0,005 0,01 Углеводный обмен Условный рефлекс > » 2,0/санитарный режим 1,0/органолепти чески й 0,005/санитарно-токсикологический 0,01/санитарио-токсикологический
V 1. Этиленгликоль 2. Пропиленгликоль 10 ООО/запах 10 000/запах 10,0/потребление 10,0/потребление 20 000 40 000 200,0 200,0 Гистология » 10,0/санитарный режим 10,0/санитарный режим
VI 1. Формальдегид 2. Ацетальдегид 20,О/запах 0,2/запах 5,0/торможение 1,0/торможение 82,0 1930,0 0,5 10,0 Условный рефлекс » > 0,5/санитарно-токсикологический 0,5/санитарно-токсикологический
VII 1. Муравьиная кислота 2. Уксусная » 3. Синтетические жирные кислоты 10,0/привкус 50,0/привкус 10,0/прнвкус 1,0/торможсние 0,1/торможение 0,1/торможенне 10,0/органолептический 0,1/санитарный режим 0,1/санитарный режим
См. продолжение
Продолжение
Гомоло-гическиА ряд Члены ряда Пороговые кон органолептичс-скиЯ признак (ентрацин (в мг/л) общесанитарнмП признак ьо„ (в мг/кг) Максимальная недеПст-вующая доза (в мг/л) Лимитирующий тест ПДК/лимитирующиП признак
VIII 1. Метил ацетат 2. Бутилацетат 10,0/привкус 0,3/привкус 0,1/потребление 0,1/потребление 2 900 13 000 0,1 10,0 Холинэстераза » 0,1/санитарно-токсикологический 0,1/санитарный режим
IX 1. Метилакрилат 2. Этилакрилат 3. Бутилакрилат 0,02/привкус 0,005/привкус 0,005/привкус 0,7/иотребление 0,7/потребление 0,7/потребление 90,0 3.0 Условный рефлекс 0,02/органолептический 0,05/органолептический 0,005/органолептический
X 1. Хлорэнантовая кислота 2. Хлорпелларгоновая кислота 3. Хлорундекаиовая кислота 0,05/запах 0,3/запах 0,1/запах 1,О/потребление 1,0/потребление 1, О/потребление 1 800 3 000 5 000 100,0 100,0 100,0 0,05/органолептический 0,3/органолептический 0,1/органолептический
XI 1. Тетрахлорпропан 2. Тетрахлорпентан 3. Тетрахлоргсптан 4. Тетрахлорнонаи 5. Тстрахлорундекан 0,01/запах 0,005/запах 0,0025/запах 0,003/зацах 0,007/запах 3,0/торможение 2,0/торможение 1,О/торможение 1, О/торможение 3,0/торможение 1 600 430 475 920 4 300 20,0 20,0 20,0 Условный рефлекс » » Условный рефлекс 0,01/органолептический 0,005/органолептический 0,0025/органолептический 0,003/органолептический 0,007/органолептический
XII 1. Метиламин 2. Этиламин 3. Пропиламин 1, О/запах 0,5/запах 0,5/запа.\ 3,0/торможение 0,5/торможение 150 580 2,0 5,0 Условный рефлекс » 1 1,0/органолептический 0,5/органолептический 0,5/ор ганолептическ и й
XIII 1. Диметиламин 2. Днэтиламин 1,О/привкус 10,0/прнвкус 0,5/торможение 2,0/торможение 550 0,1 0,5 Условный рефлекс » » 0,1/санитарно-токсикологический 0,1/санитарно-токсикологический
XIV 1. Диизопропиламин 2. Диизобутиламин 2,0/привкус 0,07/привкус 0,5/торможение 0,5/торможение 0,5 Условный рефлекс 0,5/санитар но-то кси кологи ческий 0,07/органолепти чески й
сомнений. Возможности прогнозирования в большой мере зависят от разработки вопроса о связи физико-химической структуры с биологической активностью соединений. Важное значение приобретает оно при гигиеническом нормировании органических соединений как промышленных загрязнений водоемов. Одна из попыток увязать биологическую активность промышленных загрязнений водоемов с их химической структурой была сделана в отношении изомеров различных органических соединений, роль которых в проблеме санитарной охраны водоемов известна (С. Н. Чер-кинский).
Кроме изомерии, органической химии свойственны явления гомологии и широкое распространение таких понятий, как гомологические, изологи-ческие и генетические ряды. Из органической химии известно, что физические и химические свойства в гомологическом ряду обычно изменяются от одного члена к другому постепенно и равномерно, так как знание свойств отдельных членов ряда часто позволяет химикам судить и о свойствах низших и высших его членов.
В настоящее время накопился экспериментальный материал по нормированию органических соединений в водоемах, позволяющий подойти к выявлению закономерностей, определяющих биологическую активность различных членов гомологического ряда применительно к санитарной охране водоемов. Поэтому мы попытались составить на основании имеющихся экспериментальных материалов гомологические или изологические ряды и подвергнуть их анализу с точки зрения связи химической структуры с биологической активностью изученных веществ.
Рассмотрено около 60 соединений, из которых представилось возможным составить 14 рядов самого разнообразного характера. Из 14 составленных гемологических рядов 12 относятся к ациклическим и 2 — к ароматическим. При этом гомологические ряды ациклических соединений представлены крайне разнообразно: насыщенные углеводороды (алканы) общей формулы С„Н2п+2 (метан, этан, пропан), ненасыщенные углеводороды (алкены) общей формулы С„Н2„ (этилен, пропилен, бутилен и т. д.), ациклические соединения с различными функциональными группами (—ОН, —NH2, —С1 и др.), такие, как одноатомные насыщенные спирты общей формулы С„Н2п— ОН (метиловый, этиловый, пропиловый), кислоты общей формулы С„Н„— ООН (муравьиная, уксусная и др.), гликоли (этиленгликоль, пропиленглн-коль), аминосоединения (моноэтиламин, монопропиламин) и др.
Сравнительную оценку гомологов проводили по схеме, которая учитывала такие физико-химические характеристики, как растворимость в воде, качественное и количественное влияние на органолептические свойства воды и общий санитарный режим водоема, кумулятивность, LD50, характер токсического действия, т. е. лимитирующий тест и его сила в условиях длительной пероральной затравки. Указанные параметры, а также предельно допустимые концентрации и лимитирующие признаки вредности для гомологов представлены в таблице.
Анализ систематизированного материала позволяет отметить прежде всего тот факт, что данный гомологический ряд подчиняется одному и тому же признаку вредного влияния на органолептические свойства воды и санитарный режим водоема. Как видно из таблицы, различные члены одного гомологического ряда одинаково влияют на органолептические свойства воды, придавая ей только запах (ряды I, IV, V, VI, X, XI, XII) или только привкус (ряды II, VII, VIII, IX, XIII, XIV). Только в 1 случае (3 гомологический ряд) выявлено различное качественное влияние гомологов одного ряда на органолептические свойства воды. Однако это различие вполне объяснимо в условиях данного гомологического ряда. Два первых соединения ряда отличаются от 3 последующих соединений присоединением к бензольному кольцу этиловой, пропиловой и бутиловой групп. Эти функциональные группы, являющиеся гомологами, и определили ведущее влияние на органолептические свойства воды (привкус).
Та же закономерность проявляется и во влиянии на общий санитарный режим водоема. Внутри одного гомологического ряда имеет место только торможение процессов биохимического потребления кислорода (I, II, VI, VII, XI, XII, XIII, XIV) или только стимулирование их (III, IV, V, VIII, IX, X) по мере увеличения номера гомолога.
Количественная сторона действия различных членов в гомологическом ряду неодинакова. Следует подчеркнуть, что различия в силе действия на органолептические свойства воды подчиняются в большинстве случаев определенной закономерности, связанной со снижением пороговых концентраций в сторону высших членов гомологических рядов. Подобное явление отмечается в рядах I, II, III, IV, VI, VIII, IX, XII, XIV, т. е. в 9 из 14 случаев. В 1 случае имеют место одинаковые пороговые концентрации (V), а в 4 случаях выявить какую-либо закономерность не удается (VII, X, XI, XIII). Однако пороговые концентрации для гомологов этих рядов довольно близки и различаются между собой всего лишь в 2—5 раз.
Выявленная закономерность во влиянии гомологов на органолептические свойства воды сохраняется и в отношении влияния их на общий санитарный режим водоема. Пороговые концентрации по общесанитарному признаку вредности в 12 из 14 случаев снижаются к высшим членам гомологического ряда, как это имело место и в отношении пороговых концентраций по влиянию на органолептические свойства (III, IV, VI, VII, XII), или находятся на одном и том же уровне для всех членов гомологического ряда (I, II, V, VIII, IX, X, XIV), только 2 случая несколько отходят от общей закономерности (XI, XIII), однако степень количественного различия в этих рядах не превышает 3—4.
Следует подчеркнуть, что выявленные отступления от общей закономерности по влиянию на органолептические свойства воды и на общий санитарный режим водоема относятся к одним и тем же гомологическим рядам (XI и XIII). При этом в обоих рядах отдельные гомологи по величине воздействия пороговых концентраций на органолептические свойства и санитарный режим характеризуются одинаково. Так, в ряду XI наименьшую пороговую концентрацию по органолептическому признаку вредности имеет тетрахлорметан, он же имеет и наименьшую пороговую концентрацию по общесанитарному признаку вредности, наибольшими пороговыми концентрациями по обоим признакам характеризуются тетрахлорпропан и тет-рахлорундекан (первый и последний члены ряда).
Влияние гомологов на организм теплокровных животных оценивалось как по среднесмертельной дозе, так и по максимально не действующей концентрации в хроническом санитарно-токсикологическом опыте. Анализ данных, приведенных в таблице, позволяет отметить определенную закономерность, связанную с увеличением LD50 и, следовательно, со снижением токсичности по мере перехода к высшим членам гомологического ряда, что имеет место для 9 из 10 рядов, представленных в таблице, и имеющих характеристику noLDb0. Исключением является ряд XI, который уже упоминался в этом отношении ранее. Общую закономерность в этом ряду нарушает первый член. Для других членов ряда она сохраняется. Эта закономерность подтверждается в 4 случаях таким показателем, как максимально не действующая концентрация. Подобная закономерность объясняется тем, что активность обусловливается, как правило, какой-либо одной химической связью, характерной для всех соединений гомологического ряда, а гомологический ряд растет только вследствие присоединения групп СН2, поэтому на единицу веса высших членов ряда приходится меньшее число действующих активных связей по сравнению с низшими. В 5 случаях гомологи имели одну и ту же величину максимально не действующей дозы, отступление наблюдалось в 3 гомологических рядах (III, IV, XIII), из которых 1 относится к ароматическим соединениям (III). Однако при этом следует подчеркнуть, что выявленные различия в токсичности гомологов не являются существенными и не превышают в большинстве случаев 2—3 раз. Токсодинам ика и
характер проявления токсического действия у гомологов во всех случаях одинаковы.
Нормирование гомологов в водоемах осуществлено преимущественно с одним и тем же лимитирующим признаком вредности. Такое положение имеет место для 9 (I, II, V, VII, IX, X, XI, XII, XIII) гомологических рядов из 14.
Разные лимитирующие признаки вредности отмечаются для гомологов в 5 гомологических рядах (III, IV, VI, VIII, XIV). При этом существует своя закономерность, подтверждающая в известной мере все сказанное; в 4 гомологических рядах (III, VI, VIII, XIV) из 5 первые члены ряда нормируются с санитарно-токсикологическим признаком вредности, что подтверждает общую закономерность, касающуюся токсичности в гомологическом ряду. Только в 1 случае (IV) наблюдается отступление, в этом ряду са-нитарно-токсикологический признак вредности имеют последние члены ряда.
Выводы
1. Характер проявления общебиологического действия по крайней мере у высших членов гомологического ряда, как правило, одинаков. Нормирование гомологов осуществлялось в преобладающем числе случаев по одинаковому лимитирующему признаку вредности.
2. Сила действия различных членов в гомологическом ряду неодинакова. Различия в силе действия на органолептические свойства воды и санитарный режим водоема подчиняются определенной закономерности: пороговые концентрации по мерс перехода к высшим членам гомологических рядов снижаются.
3. Характер проявления токсического действия у гомологов, как правило, одинаков; сила токсического действия по показателю LD50 снижается к высшим членам гомологического ряда: по показателю максимально не действующей дозы различия не существенны.
4. Результаты сравнительной характеристики гомологов применительно к санитарной охране водоемов позволяют считать, что, располагая данными об одном члене высшего гомологического ряда, можно ориентироваться в степени опасности других членов этого ряда, однако для подтверждения этого требуются дальнейшие исследования.
%
ЛИТЕРАТУРА. ЧеркинскийС. Н. — «Гиг. и сан.», 1974, № 3, с. 6—10
Поступила 14/1V 1976 г.
THE SIGNIFICANCE OF HOMOLOGY IN HYGIENIC STANDARD IZATION OF INDUSTRIAL CONTAMINATIONS OF WATER BODIES
S. N. Cherkinsky, V. P. Laskina
The authors systematized and analyzed experimental investigation data on hygienic standardization of homologs of various organic compounds in water bodies 14 homologous series were formed. The data collected makes it possible to forecast the biologic effect of certain still unknown components of homologous series.
